筛分分析的目的是什么？粒度控制实用指南

当客户将物料样品送到三元堂进行筛分测试时，我们首先要了解的是粒度分布，而不仅仅是平均粒径。我们想知道粗粒、细粒的含量，低于所需筛分尺寸的物料比例，以及筛分机实际需要分离的物料量。

一旦确定了目标，下一步就是按照完整的筛分分析程序进行分析，包括代表性取样、筛子选择、称重、计算和解释。

这正是筛分分析的目的。

筛分分析是将具有代表性的物料样品通过一系列孔径已知的筛子进行分离。通过称量每个筛子上残留的物料，我们可以确定颗粒在不同粒径范围内的分布情况。

对于实验室而言，这是粒度数据。

对于生产工程师来说，同样的数据可以帮助回答一个更实际的问题：材料是否符合规格，如果不符合规格，我们应该怎么办？

筛分分析的主要目的是什么？

筛分分析的主要目的是确定颗粒或粉末材料的粒度分布。但测量粒度仅仅是第一步。真正有用的部分在于如何利用分析结果。

筛分分析可以帮助您：

• 确定粗颗粒和细颗粒的百分比；
• 检查材料是否符合粒度规格；
• 比较不同供应商提供的原材料；
• 监控生产批次之间的一致性；
• 检测破碎、研磨或筛分过程中的变化；
• 评估现有筛选流程的效率；
• 确定适合生产筛分的分离粒度；
• 在选择时提供有用的数据 振动筛.

这种区别很重要。

筛分分析的目的不仅仅是分离少量样品，而是为了获得可用于决策的粒度数据。

例如，ASTM C136/C136M 标准采用筛分分析法来确定细集料和粗集料的粒度分布。分析结果可用于评估是否符合规范，并为生产控制提供数据。

一个简单的例子：筛分分析究竟能告诉你什么？

假设我们有一个 1,000 克的颗粒状材料样品。

过筛后，我们得到以下结果：

仅供举例说明之用。

现在我们知道的远不止“这种材料大约是 1 毫米”。

我们知道：

• 95%小于2毫米；
• 70%小于1毫米；
• 30%小于500微米；
• 10%小于250微米。

这就是筛分分析的真正价值所在。它可以将“细粉”或“1毫米物料”等模糊描述转化为可测量的信息。

为什么粒度分布很重要

两批物料可能包含相同的材料，总重量也相同，但在生产过程中表现却截然不同。

请看以下两个例子：

• 示例A： 大多数颗粒的尺寸介于 500 微米和 1 毫米之间。
• 样品B： 含有极细粉末、500 μm 颗粒和大于 2 mm 颗粒的混合物。

将这两种材料都称为“1毫米粉末”会掩盖一个重要的区别。

它们的流动性、筛分性能、包装、混合和下游加工可能并不相同。

因此，粒度分布通常比单一粒度数值更有用。

不同的筛分分析结果可能表明什么

筛分分析并不能直接告诉你问题发生的原因，但它可以告诉你颗粒分布发生了哪些变化，从而为生产团队提供一个有用的排查方向。

筛分分析的7个实际用途

1. 确定粒度分布

这是根本目的。

一系列试验筛将样品分成不同的粒径级分。

基本计算如下：

筛上残留物百分比= (筛上残留物重量 ÷ 样品总重量) × 100

由此可以计算出累计保留率和及格率。

现在，您不再只是简单地用“粗糙”或“精细”来描述材料，而是可以用数字进行比较。

2. 检查产品是否符合规格

许多产品都有明确的粒径限制。

例如，规范可能要求：

• 至少 95% 通过 2 毫米；
• 60-80% 通过 1 毫米；
• 低于 250 μm 的偏差不超过 10%。

筛分分析完成后，测量值可以直接与限值进行比较。这使得该测试既可用于来料检验，也可用于成品质量控制。

如果你从几个供应商处购买材料，同样的方法也可以帮助确定它们的实际颗粒分布是否具有可比性。

3. 监控批次间一致性

一次检测只能告诉你一个样本的情况。

反复测试可以让你了解生产过程中的一些情况。

假设一种产品通常含有 8-10% 的粒径小于 250 μm 的材料。

然后结果开始发生变化：

这里的重要信息不仅仅是第 05 批次含有 15.3% 的细粉。趋势本身就很有用。原材料、研磨工艺、处理系统或筛分工艺中的某些环节可能发生了变化。对于日常质量控制而言，这是筛分分析最有用的功能之一。

4. 找出筛选过程中的问题

假设一台生产用振动筛正在以 1 毫米的粒度分离物料。

理论上：

出口尺寸过大：>1 毫米；出口尺寸过小：<1 毫米

在实际生产中，分离效果很少能达到如此完美。

为了检查性能，可以从三个地点采集样本：

饲料 → 超大 → 过小

然后对每个样品进行筛分分析。

如果大量小于 1 毫米的颗粒残留在超大颗粒流中，就会造成有效物料的损失。

如果粒径小于 1 毫米的颗粒出现在筛下物料流中，产品质量可能会受到影响。

此时，操作人员可以进行调查：

• 筛网状况；
• 屏幕眩光；
• 进料速率；
• 材料含水量；
• 振动参数；
• 屏幕正在加载；
• 屏幕表面的材料分布。

这时，实验室粒度测试就直接对生产有所帮助了。

5. 确定合适的屏幕开口

我们经常收到这样的询问：

• “我需要一台振动筛来筛粉末。”

对于屏幕选择而言，这些信息不足。

一个更有用的查询语句应该是这样的：

有了这些数据，我们就可以开始讨论实际的筛查问题了。

筛分分析不仅告诉我们所需的筛孔尺寸，还告诉我们预计有多少物料会通过该筛孔。这些信息对于评估筛网面积和预期处理能力至关重要。

6. 比较不同供应商的原材料

假设两家供应商都出售同一种粉末。

它们的技术数据表可能列出相同的标称粒径，但筛分分析表明：

这些材料在您的生产线上可能不会表现出完全相同的性能。

一家供应商可能会产生更多罚款，另一家供应商可能会给生产筛网带来更大的超尺寸负荷。但这并不意味着供应商A就一定比供应商B更好。

这意味着您现在拥有实际的粒度数据，可以确定哪种分布更适合您的工艺。

7. 提供选择振动筛所需的数据

这就是筛分分析与工业筛分直接联系的地方。

在选择设备之前，三元堂的工程师通常需要的不仅仅是网格数量。

有用信息包括：

• 材料名称；
• 粒度分布；
• 所需分离尺寸；
• 堆积密度；
• 水分;
• 温度;
• 流动性；
• 所需容量；
• 末分数个数；
• 材料是否容易结块或堵塞网孔。

粒度分布是这方面情况的一部分，但却是很重要的一部分。

它有助于我们了解机器实际需要分离的物质。

从实验室筛分分析到工业筛分

这里有一个重要的区别。试验筛振动台测量的是相对较小的样品的粒度分布。而工业振动筛则是连续或逐批地分离生产物料。

它们是亲戚，但从事不同的工作。

因此，我们不建议仅根据实验室筛号来选择工业筛。

该测试可以告诉我们颗粒分布情况。

生产机器仍然需要应对产能、连续进料、水分、颗粒形状、筛网堵塞和材料的物理特性等问题。

三元堂的哪些筛选设备适用于各个阶段？

用于粒度分析：三元堂实验室测试筛分振动器

三元堂 SY-200 / SY-300 实验室测试筛分机设计用于实验室粒度测试和常规质量控制，通过堆叠的测试筛分离少量物料样品。

当你的目标是：时，它就很合适。

• 测定颗粒尺寸分布；
• 比较不同生产批次；
• 检查来料；
• 核实粒度规格；
• 工业筛选前的测试样品。

三元堂实验室筛分机支持多层筛分，可在一次测试中测量多个粒径级分。

对于定期监测颗粒大小的制造商来说，这是一个合乎逻辑的起点。

在进行常规测试之前，应确认样品是否适合干筛分析，或者是否需要湿洗筛分以解决结块或粘附细粉的问题。分析方法必须与样品和适用的测试程序相匹配。

通用生产筛分：旋转振动筛

一旦实验室分析确定了所需的切割尺寸，就可以考虑使用旋转振动筛对许多粉末和颗粒状材料进行生产分级。

典型应用包括：

• 食品粉末；
• 化学粉末；
• 塑料粉末；
• 矿物质；
• 陶瓷材料；
• 肥料;
• 其他流动性良好的颗粒状产品。

实际产能很大程度上取决于材料和所需的网孔尺寸。

因此，我们更倾向于评估材料，而不是仅仅根据机器直径来承诺产能。

适用于细粉或难筛粉末：超声波振动筛

细粉会带来另一个问题。随着粒径减小，颗粒可能会团聚、粘附在筛网上或堵塞筛孔。在这种情况下，仅仅在传统筛网上使用更细的筛网可能无法解决问题。超声波振动筛通过在筛网表面施加超声波能量，有助于减少筛网堵塞，并提高细颗粒的通过率。

在三元堂，我们在评估难筛细粉时会使用实际的材料筛分试验，因为两种标称粒径相同的材料在同一筛网上的表现可能截然不同。

颗粒大小固然重要，但水分、静电行为、密度、颗粒形状和团聚情况也同样重要。

对于较大容量的分类：线性或回转筛分

当物料流动性较好，且工艺需要较大产能或多种粒径级分时，线性振动筛或回转/摆动筛可能更合适。

例如，生产过程可能需要：

进给量 → >10 毫米 → 5–10 毫米 → 2–5 毫米 → <2 毫米

实验室筛分分析首先可以显示每种粒径的物料含量。该信息有助于估算物料在每层筛网上的分布情况。这比在不了解进料分布的情况下选择多层筛要有用得多。

我们推荐的实用工作流程

如果你在生产中试图解决颗粒尺寸问题，不要一开始就问：

我应该买哪款震动屏？

先从材料入手。

一个切实可行的工作流程是：

步骤 1 — 定义所需产品

您的最终产品实际需要多大的颗粒尺寸？

步骤二——取代表性样本

测试样品应能​​反映被加工材料的真实情况。即使对不具代表性的样品进行完美测试，仍然会得出误导性的信息。

步骤 3 — 进行筛分分析

测量相应筛孔的截留率和通过率。

步骤 4 — 将结果与您的规格进行比较

识别超大尺寸产品、合格产品和罚款产品。

步骤 5 — 计算实际筛分负荷

确定需要通过所需筛孔的进料量。

步骤 6 — 评估材料性能

检查水分、密度、结块情况、静电情况、颗粒形状和流动性。

步骤 7 — 选择或测试生产屏幕

只有到了现在，设备选择才变得有意义。

简而言之：

样品 → 筛分分析 → 粒度分布 → 产品规格 → 筛分要求 → 设备选择

按照这个步骤可以避免很多错误的设备选择。

当筛分分析不足以解决问题时

筛分分析法虽然有用，但也有局限性。

这一点对于极细的粉末尤其重要。

极小的颗粒可能：

• 凝聚;
• 互相粘在一起；
• 携带静电荷；
• 粘附在网状物上；
• 堵住屏幕开口。

粒子形状也很重要。

长颗粒可能以一个方向穿过筛孔，但以另一个方向则会留在筛子上。

湿度也会影响结果。

因此，您不应认为实验室结果能够自动预测工业筛选能力。

ASTM C136/C136M 提供了集料测试中这一局限性的一个很好的例子：该标准指出，仅使用该方法无法准确测定小于 75 μm 的材料，并建议采用另一种测试方法来测定该粒径。

教训很简单：

选择适合材料和所需决策的测试方法。

筛分分析过程中应该记录哪些信息？

如果您使用筛分分析进行生产控制而不是一次性实验，请保持结果格式一致。

一份有用的记录可能包括：

保留这些信息可以方便日后的比较。

如果三个月后出现生产问题，历史粒度记录可以帮助显示变化究竟是从什么时候开始的。

这就是为什么当筛分分析被视为过程控制工具而不是孤立的实验室测试时，它会变得更有价值的原因之一。

筛分分析结果核对表

在接受结果之前，请问：

• 样本是否具有代表性？
• 筛孔尺寸是否选择正确？
• 筛子干净且没有损坏吗？
• 是不是一个筛子上装的物料太多了？
• 测试运行时间是否足够长，能够实现有效分离？
• 运输过程中是否有材料丢失？
• 水分是否导致颗粒粘连在一起？
• 细小的材料是否遮蔽了网眼？
• 最终回收的重量与初始样品的重量是否基本一致？
• 测试方法是否与被分析材料相匹配？

如果其中任何一个问题的答案是“否”，那么重复测试可能比试图解释可疑数据更有用。

最终结论：筛分分析应有助于做出决定

那么，筛分分析的目的是什么呢？

最简单的应用是测量颗粒尺寸分布。

然而，在实际生产中，它的价值远不止于此。

筛分分析帮助制造商了解其材料、检查规格、比较批次、发现工艺变化并评估筛分性能。

对于我们三元堂来说，粒度数据也是筛网选择的出发点之一。

实验室筛分机可以告诉你颗粒的大小。

生产筛选设备随后解决了下一个问题：

如何在所需的生产能力下高效分离这些不同粒径的颗粒。

如果您正在选择振动筛，提供筛分分析报告以及物料名称、所需切割尺寸、堆积密度、水分和目标容量，比单独提供筛目数能为我们的工程师提供更多有用的信息。

常见问题解答

筛分分析的主要目的是什么？

筛分分析的主要目的是测定颗粒或粉末样品的粒度分布。结果显示了有多少物料被不同筛孔截留以及有多少物料通过，从而为质量控制和工艺决策提供可测量的数据。

为什么筛分分析在制造业中很重要？

制造商可以利用筛分分析来检查原材料和成品是否符合粒度规格。重复测试还可以揭示批次间的差异，并有助于识别研磨、破碎、处理或工业筛分过程中存在的问题。

筛分分析如何帮助选择振动筛？

筛分分析可以显示物料中大于和小于所需分离尺寸的比例。这有助于工程师了解实际的筛分负荷。在选择设备之前，还必须考虑物料的处理能力、水分、密度、颗粒形状、流动性和筛网堵塞倾向等因素。

筛分分析和筛分有什么区别？

筛分分析主要是一种用于测定样品粒度分布的测量方法。工业筛分是一种将散装物料连续分离成所需粒径级分的生产过程。实验室结果可为生产筛分工艺的设计提供有用的信息。

筛分分析能否确定每个颗粒的确切粒径？

不。筛分分析是根据颗粒能否通过或滞留在特定筛孔上来对颗粒进行分类。它提供的是颗粒尺寸范围，而不是测量每个颗粒的精确尺寸。对于非常细小的物料，其他粒度分析方法可能更合适。

为什么两种粒径相同的粉末筛分结果却不同？

筛网尺寸只是影响筛分效果的因素之一。水分、颗粒形状、密度、静电荷、团聚和流动性等都会影响筛分效果。因此，三元堂建议对难以筛分的细粉进行实际物料测试，而不是仅仅根据筛网尺寸来选择设备。

关于三元堂

自 1994 年以来，三元堂一直专注于筛分和输送解决方案。对于粒度测试和生产筛分项目，我们的工程师会在推荐设备之前，结合产能、堆积密度、水分和材料特性来审查测试数据。

了解更多关于三元堂的信息，或查看我们的工业筛分机。

讨论您的筛选要求

请提供物料名称、粒度分布、所需切割粒度、堆积密度、水分含量和目标产能。我们的销售和工程团队将审核这些数据，并建议是否需要进行实验室测试或生产筛选试验。

技术参考

• ASTM C136/C136M：细集料和粗集料的筛分分析
• ASTM C117：水洗法制备粒径小于 75 μm 的材料
• ISO 3310-1：金属丝网筛试验